设备元件呈多样化创新发展

设备元件是配电系统的“细胞”，配电网络的强壮运作需要元件的牢固支撑。2013年国际供电会议对配电网元件相关的电缆、变压器、开关设备及控制、保护和监测系统和新型有源电力电子设备等元件进行了研究交流。福建电力公司副总工程师李天友在报告会上总结了各国在大会上提出的智能传感器、变压器等设备的创新性成果。

智能传感器的成熟应用是实现配电网智能化的基础。李天友表示，国际上一些新的特性电压和电流传感器，在测量精度上有很好的性能，比之前使用的元件尺寸小、成本低。同时依附在中压电缆的终端附件上，这种电缆附件的安装过程与目前的类似，不会影响中压开关的结构。他举例说，芬兰在现有的电缆接头处（翻新改造）或在套管里，使用嵌入式智能电压和电流传感器代替传统的电流、电压互感器，这种新的传感器用了Rogowski线圈或分压器，没有使用任何铁磁核心，因此传感器的性能不受滞回曲线非线性等影响。意大利将高精度的传感器集成在中压电缆终端头中，将一个可预校准、高精度的无源电流、电压传感器嵌入到室内终端，这种即插即用的电缆附件无需现场校准，适合绝大多数类型的电缆，可用于现有开关柜的改造而无需改装开关柜的结构。

“可再生能源发电接入配电网”实现了能源的循环利用，缓解了电力紧张问题，但可再生能源发电接入配电网还需要解决系统因外来电源插入带来的电压调节的技术问题。李天友介绍说，2011年德国决定通过实现能源转型来重新定义其能源供应，包括逐步淘汰核能，减少煤炭的使用，在2050年实现基于可再生能源的发电占到电力总体发电的80%，2020年的目标是占到35%。对于分布式电源大量接入中低压电网的挑战，德国用德国理念回答了2050年的挑战，即提出了生产资源整合的作用及“智能市场”的理念，他们新开发出的iNES系统可以在出现电压问题或过载时自动反应来解决能源接入问题。该系统目前已成功应用在法兰克福农村和城市电网中。在相同问题的处理上，英国采用配电变压器有载分接头集成到真空灭弧室里调节电压。日本应用新型的配电网静止无功补偿装置，缓解在配电网中因分布式电源而造成的电压波动。巴西开发了低压电网的便携式电压调节器，其无论是单相、两相、三相都能被方便地安装在LV网络的关键点上；在低压电网中，标记了超出电压水平限度的值；调节器电力控制允许输出电压当电压过低时增加电压，电压过高时减小电压，电压在合适范围时无反应；可通过GPRS监控的测量数据。

 ■本报记者 温禾